Rozsah optimalizačních prací zahrnoval kompletní rekonstrukci železničního svršku, zesílení nebo rekonstrukci železničního spodku včetně mostů a viaduktů, rekonstrukci odvodňovacího systému, obnovu trakčního vedení, rekonstrukce trakční transformovny a spínací stanice, obnovu traťového i staničního zabezpečovacího zařízení, obnovu řídícího a komunikačního vybavení. Z důvodu dosažení vyšší traťové rychlosti bylo na několika místech opuštěno stávající vedení tratě a nahrazeno přeložkou s lepšími směrovými poměry. Délka úseků v nové stopě činí 7 510 m. Součástí jedné přeložky byl 324 m dlouhý tunel budovaný z otevřené stavební jámy. Kompletní rekonstrukcí prošly všechny zastávky a stanice. Byla zřízena nová nástupiště s hranou ve výši 550 mm nad temenem kolejnice, u nových ostrovních nástupišť v žst. Zdice a Hořovice byl zřízen mimoúrovňový přístup podchodem. V souvislosti se snížením dopadu železničního provozu na životní prostředí byly zřízeny protihlukové zdi v délce 6 442 m.